心肌缺血再灌注时Gsα和Giα蛋白含量mRNA水平变化及意义

1、心肌缺血再灌注时Gs和Gi蛋白含量mRNA水平变化及意义 作者：钟前进，汪曾炜，肖颖彬【关键词】 心肌缺血 Changes and significance of levels of Gs and Gi and their mRNA in myocardium undergoing ischemic reperfusion【Abstract】 AIM: To study the changes of the levels of subunits of stimulatory (Gs) and inhibitory (Gi) guanine nucleotidebinding protein a

2、nd their mRNA in newborn guineapig myocardium undergoing global ischemic reperfusion and to explore the relation between these changes and cardiac functions. METHODS: Thirty newborn guineapigs were randomly assigned to three groups (n=10 in each group) and isolated perfused working heart models were

3、 established. The newborn hearts suffered global ischemia alone for 90 min in group, arrested by St. Thomas Hospital cardioplegic solution simultaneously in group and arrested by cold blood cardioplegia simultaneously in group . All the hearts were reperfused for 60 min. Cardiac functions and the le

4、vels of Gs and Gi and their mRNA were investigated. RESULTS: The cardiac functions were markedly deteriorated in group and group during reperfusion (P0.05). Significant decreases of the levels of Gs and its mRNA (P0.01) and notable increases of levels of Gi and its mRNA (P0.05 vs before ischemia). C

5、ONCLUSION: Ischemic reperfusion injury of immature guinea pig myocardium may result from the unbalance between Gs and Gi.【Keywords】 myocardial ischemia; myocardial reperfusion injury; GTPbinding proteins; cardioplegic solutions; guineapigs【摘要】 目的：研究新生豚鼠心肌缺血再灌注时Gs和Gi蛋白含量及其mRNA水平的变化以及与心功能变化的关系. 方法： 30

6、只新生豚鼠随机分为3组（每组n=10），建立离体心脏左心做功模型. 组： 离体心脏缺血90 min；组：缺血时予Thomas 号液；组：缺血时予冷血心停搏液. 各组均再灌注60 min. 检测心功能指标，Gs和Gi蛋白含量及其mRNA水平的变化. 结果： 组和组在再灌注时的心功能明显受损（P0.05）. 组和组在缺血后和再灌注后Gs蛋白含量分别为缺血前的37.5%, 40.3%, 36.6%和39.5%，Gs mRNA水平分别为缺血前的38.6%, 41.4%, 35.7%和40.1%，明显降低(P0.01)；Gi蛋白含量分别为缺血前的198.1%, 175.4%, 201.3%, 181.4

7、%，Gi2 mRNA水平分别为缺血前的215.4%, 180.2%, 210.3%和176.2%，显著升高(P0.05）. 结论： Gs和Gi蛋白的平衡遭受破坏可能是未成熟心肌缺血再灌注损伤发生的机制之一. 【关键词】 心肌缺血；心肌再灌注损伤；GTP结合蛋白质类；心麻痹液；豚鼠0引言鸟嘌呤核苷酸偶联蛋白(G蛋白)在细胞信号转导过程中起着“电话交换机(switchboard)样”作用1，与心脏病理生理过程密切相关2. 对心肌缺血再灌注过程中G蛋白变化的研究有益于增强对心肌缺血再灌注损伤的认识，是一值得探讨的课题. 有关未成熟心肌缺血再灌注时兴奋性鸟核苷藕联蛋白亚基(Gs)和抑制性蛋白亚基(Gi

8、)蛋白含量的变化及其mRNA水平的变化鲜见研究报道3，我们拟以新生豚鼠为研究对象，利用离体工作心脏模型，运用Western印迹分析和Northern印迹分析等方法对此进行研究. 1材料和方法1.1材料 实验分组和模型：02 d龄新生豚鼠，雌雄不拘，体质量5080 g. 实验随机分为3组（每组n=10）. 建立离体心脏顺灌左心做功模型4： 取豚鼠心脏,将主动脉断端套于主动脉插管上，行Langendorff逆灌，灌注液为KH液，心脏复跳. 行左房插管,停止逆灌，经左房顺行灌注. 停止顺灌，组（低温组）于20全心缺血90 min，组(Thomas组)和组（冷血组）在缺血开始、第30 min和第60

9、min时经主动脉分别逆灌10 Thomas 号液和冷血心停搏液. 之后，三组均给予37氧合KH液逆灌，使心脏复跳，尔后再灌60 min. 抗体和cDNA探针 RM/1Gs蛋白多克隆抗体和AS/7 Gi蛋白多克隆抗体（美国NEN公司）；大鼠Gs和Gi2 cDNA探针（美国NEN公司），长度分别为1737 bp和1748 bp. 1.2方法 1.2.1心功能指标测定在缺血前和再灌注15， 30， 45和60 min时，将左心室测压管连接于MPAIV型多导生物信号分析系统（第二军医大学生理学教研室研制），测定各组左室收缩峰压（LVPSP）、左室舒张末压（LVEDP）、左室内压正负相最大变化速率（dp/dtmax）、心输出量（CO）. 1.2.2Western 印迹分析将冷冻心肌组织置于4预冷的含1 mol/L MgCl2， 25 mol/L三（羟甲基）氨甲烷/盐酸（Tris/HCl），0.4 mol/L甲苯磺酰氟（PMASF， Sigma公司）和1 mol/L二硫苏糖醇（DTT）的心肌匀浆液中，匀浆制备膜蛋白，-70贮存备用. 120 g/L十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDSPAGE），每一样品上